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2012 年度 実施状況報告書

RNA結合活性を有する癌遺伝子とmiRNAの相互作用による肝細胞癌発生機序の解析

研究課題

研究課題/領域番号 24659362
研究種目

挑戦的萌芽研究

研究機関京都大学

研究代表者

東辻 宏明  京都大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (60281094)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
キーワードRNA結合タンパク / 癌遺伝子 / miRNA / 肝細胞癌
研究概要

Moderate-cold-shockやUV、hypoxiaで発現が誘導されるRBP、CIRPとRBM3はマウスのprimary cellの不死化とtransformationを誘導し癌遺伝子として機能する。ヒト癌でCIRPとRBM3は発現が亢進する。HepG2のtranscriptome全体からCIRPやRBM3に結合するtranscriptsを同定するために、biotin-streptavidin-based crosslinking and immunoprecipitation(CLIP) procedureを今回は使った。Tobacco Etch Virus endopeptidase cleavage siteの前にbiotin-ligase recognition site(BRS)を持ったCIRPあるいはRBM3蛋白質をBRS-CIRP (or RBM3)をビオチン化するバクテリアのBirA biotin ligaseと共にHepG2細胞株にstablyに共発現させた細胞クローンを得た。UVによってcrosslinkしたCIRPあるいはRBM3と相互作用するRNAsをstreptavidin上でsequenceするために、精製した。N端あるいはC端にBRSをつけたCIRPあるいはRBM3をstablyに発現させたクローンを使った2つの独立したCLIP-seq実験から高度に類似したシークエンスのデータセットを得た。転写物中にCIRPあるいはRBM3tと相互作用する部位を同定するために、CLIP-signalに対して転写の位置特異的な最低限の閾値をもうけて、局所的にenrichされたCLIP-sequences(clusters)を探すアルゴリズムを拡張した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

RNA-binding-protein(RBP)、CIRPとRBM3のtranscriptome内でのRNA結合部位の同定はsequencesのdatasetsとして得るところまでは終了した。3’-UTRは遺伝子発現のposttranscriptinal-regulationのハブの役目を負っていると考えられるので、HEH293のArgonauteタンパクのPAR-CLIPのdataと3’-UTR付近のCIRP、RBM3結合部位をcomputerで比較することを行う予定である。3’-UTRでのCIRPやRBM3のanchor部位の近くにある保存されたmiRNA-target-sites(miRNA-seeds)をPicTarあるいはTargetScanSによって、予測することを来年度に行う予定である。CIRPやRBM3の結合のpreferenceを調べるために、41-ntの中央付近の7-ntの出現頻度をPAR-CLIP法で解析する。この結果はin-vitro-protein-binding-microarray-assayで解析されたin-vitro-CIRP-binding-sites、in-vitro-RBM3-binding-motifsと一致するかどうかを検討する予定である。RNAのsecondary-structureはRBPsの結合の特異性に相関している。CIRPやRBM3の3’-UTR付近の結合配列がhairpin-loopを形成するかどうかをcomputerでfoldさせて、Base-pairing-probabilitiesを平均化して、CIRPやRBM3のanchor部位の近傍のpairing-probabilitiesが大きいのか、小さいのかを計算する。Hairpin-loopが形成されるかどうかも予測する予定である。

今後の研究の推進方策

3’-UTRは遺伝子発現のposttranscriptinal-regulationのハブの役目を負っていると考えられるので、HEH293のArgonauteタンパクのPAR-CLIPのdataと3’-UTR付近のCIRP、RBM3結合部位をcomputerで比較する。3’-UTRでのCIRPやRBM3のanchor部位の近くにある保存されたmiRNA-target-sites(miRNA-seeds)をPicTarあるいはTargetScanSによって、予測する。CIRPやRBM3がHuRと同じようにmRNA-stabilization-effectを3’-UTRのARE-sequenceに結合するような機序を介していくつかのmRNAを安定化しているかどうかを解析する。CIRPやRBM3のタンパク合成に対する影響を調べる。pulsedSILAC(pSILAC)-proteomics-measurementsという方法で測定する。CIRPやRBM3は3’-UTRだけではなくintronsにも好んで結合している可能性がある。我々の得たmRNA-sequencing-dataをCIRPやRBM3に依存したalternative-splicingをもつ遺伝子についてスクリーニングする。RBPs、CIRPやRBM3がそのmiRNA-processingに関与しているmiRNAを同定する。miRNA-CIRP-interplayあるいはmiRNA-RBM3-interplayによって影響を受けるmiRNAをPAR-CLIPのシークエンスデータとmiRNA-seedsのシークエンスデータを比較することで見つけ出す。RBPsがknockdownした場合、HepG2のphenotypeはどのように変化するか検討する。

次年度の研究費の使用計画

該当なし。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2013 2012

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Overexpression of gankyrin in mouse hepatocytes induces hemangioma by suppressing factor inhibiting hypoxia-inducible factor-1 (FIH-1) and activating hypoxia-inducible factor-1.2013

    • 著者名/発表者名
      Liu Y, Higashitsuji H, Higashitsuji H, Itoh K, Sakurai T, Koike K, Hirota K, Fukumoto M, Fujita J.
    • 雑誌名

      Biochem Biophys Res Commun.

      巻: 432(1) ページ: 22-27

    • DOI

      10.1016/j.bbrc

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Identification of a novel enhancer that binds Sp1 and contributes to induction of cold-inducible RNA-binding protein (cirp) expression in mammalian cells.2012

    • 著者名/発表者名
      Sumitomo Y, Higashitsuji H, Higashitsuji H, Liu Y, Fujita T, Sakurai T, Candeias MM, Itoh K, Chiba T, Fujita J.
    • 雑誌名

      BMC Biotechnol.

      巻: 12 ページ: 72-80

    • DOI

      10.1186/1472-6750-12-72

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cold-inducible RNA-binding protein (Cirp) interacts with Dyrk1b/Mirk and promotes proliferation of immature male germ cells in mice.2012

    • 著者名/発表者名
      Masuda T, Itoh K, Higashitsuji H, Higashitsuji H, Nakazawa N, Sakurai T, Liu Y, Tokuchi H, Fujita T, Zhao Y, Nishiyama H, Tanaka T, Fukumoto M, Ikawa M, Okabe M, Fujita J.
    • 雑誌名

      Proc Natl Acad Sci U S A.

      巻: 109 ページ: 10885-10890

    • DOI

      10.1073/pnas.1121524109

    • 査読あり
  • [学会発表] Proto-oncogene CIRP that is induced by moderate cold temperature (32 degrees centigrade) enhances cell mobility of cancer cells2012

    • 著者名/発表者名
      東辻宏明
    • 学会等名
      日本癌学会
    • 発表場所
      札幌市
    • 年月日
      20120920-20120922
  • [学会発表] 癌抑制遺伝子BRCA1の不活性型代謝系酵素による核内での機能調節2012

    • 著者名/発表者名
      東辻宏明
    • 学会等名
      日本肝臓学会
    • 発表場所
      金沢市
    • 年月日
      20120607-20120608

URL: 

公開日: 2014-07-24  

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